一、定義
粉噴樁屬於深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特製的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理一化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地墓。粉噴樁就是採用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。
深層攪拌法具有施工工期短、無公害、施工過程無噪音、不排汙、對相鄰建築物無不利影響等優點。
二、適用範圍
1.適用土質
粉噴樁最適合於加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內常用於加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。由於粉噴樁是將幹的固化劑(水泥粉、石灰粉)拌入地基的，所以當軟基中的含水量低於30％時，為了保證粉體的充分固化，必須在攪拌過程中加入適當水分，因此當選用粉噴樁時，土層的含水量宜大於50％。
2.加固深度
加固深度取決於施工機械的功率，國外某些加固軟土的深度已達到60m；國內的施工機械的攪拌能力一般為30m，所以加固深度只能達到26～27m。
3.適用工程
由於採用水泥或石灰與軟土充分攪拌後形成的複合體，其抗壓強度比天然軟土能夠提高數十倍甚至數百倍，因此它與周圍天然土層組成的復合地基可大大提高承載力、減少沉降量。因此粉噴樁能夠應用於公路路基、機場、鐵路、建築物、堆料場、辦公樓、住宅樓、水壩、港口等各種工程中。
三、粉噴樁的施工
1.材料要求
可採用水泥、生石灰粉、粉煤灰等作為加固料，其質量規格應符合設計要求。
⑴生石灰
生石灰應是磨細的，最大粒徑應小於2mm，石灰中應無雜質，氧化鈣、氧化鎂含量不應小於85％，其中氧化鈣含量不應低於80％。
⑵水泥水泥採用普通水泥或礦渣水泥，應是國家免檢產品，嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的劣質水泥。對非免檢廠生產的水泥，應分批提供有關標號、安定性等試驗報告。
⑶粉煤灰
粉煤灰化學成分中要求二氧化矽和三氧化二鋁的含量應大於70％，燒失量應小於10％。也可採用石膏粉作為摻加劑，有利於強度的提高。
2.室內配方試驗
施工實際使用的固化劑和摻加劑必須通過室內試驗的檢驗，符合設計要求後方能使用。
3.成樁試驗
在粉噴樁進行大量施工前，必須要進行成樁試驗，試驗應達到下列要求，並取得技術引數。
⑴滿足噴入量的各種技術引數，如鑽進速度、提公升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴入量等；
⑵確定攪拌的均勻性；
⑶掌握下鑽和提公升的阻力情況，選擇合理的技術措施；
⑷根據地層、地質情況確定覆噴範圍。成樁工藝性試驗樁數不宜少於5根。
4.施工機械
粉噴樁的施工機械主要由步履機構、動力機構、傳動機構、操作機構、粉體傳送器、空氣壓縮機、攪拌鑽頭等組成，主機是一台能完成鑽進及攪拌的鑽機。由於粉噴樁的施工特點，如成樁速度快，又要求不同的提公升和旋轉速度來滿足不同的樁身強度要求，因此對鑽機移位的靈活性和速度可變性又有較高的要求。表一為國內外幾種常用粉體攪拌機主機的技術效能。
國內外幾種常用粉體攪拌機主機的技術效能表一
粉噴樁攪拌技術是基於鑽機鑽孔時，迴轉轉盤和加壓機構通過鑽桿向鑽頭施加作用力，鑽頭在軸壓力和迴轉扭矩作用下切入土層並切碎土體到達設計深度後，然後反向旋轉提公升鑽頭，同時用壓縮空氣輸入水泥或石灰粉體，通過鑽頭的攪拌作用，使固化料和土體充分拌和，邊提公升鑽頭、邊噴入固化料、邊攪拌混合，直至鑽頭提出地面完成一根樁的施工。
5.施工工藝
施工程式為：整平原地面→鑽機定位→鑽桿下沉鑽進→上提噴粉強制攪拌→復拌→提桿出孔→鑽機移位。
⑴操作方法
①對正樁位，調整鑽機機身，保證鑽桿的垂直度，啟動鑽機下鑽，待攪拌鑽頭接近地面時，啟動空壓機送氣，開始鑽進。
②鑽到設計孔深時，關閉送氣閥門，噴送加固粉料。
③確認加固粉料已到樁底時，提公升攪拌鑽頭，為便於控制成樁質量，一般不得使用ⅲ擋提公升。
④提公升到設計樁頂標高時，停止噴粉。
⑤開啟送氣閥，關閉送料閥，但空壓機不要停機，攪拌鑽頭提公升到樁頂時停止提公升，在原位轉動2min，以保證樁頭均勻密實。
⑥鑽頭再鑽到設計樁底，進行二次攪拌。
⑦將攪拌鑽頭提出地面，停止主電機、空壓機，填寫施工記錄。
⑧移動到下乙個樁位。
⑵操作要點
①機身調平以鑽桿是否垂直為依據，操作時以鑽錘吊線進行控制。
②鑽頭鑽至設計深度時，應有一定的滯留時間，以保證加固粉料到達樁底。一般為2～5min。
③噴粉或噴氣時，當氣壓達到0.45mpa時，管路可能堵塞，此時應停止噴粉，將鑽頭提出地面，切斷空壓機電源，停止送氣，查明堵塞原因，予以排除。
④整個制樁過程一定要保證邊噴粉、邊提公升連續作業。當空氣濕度大、粉體流動性差、噴氣壓力大、單位樁長噴粉量大時，應開通灰罐進氣閥，以對料罐加壓。如出現斷粉，應及時補噴，補噴重疊長度不小於0.
5m。⑤粉體固化料入罐時必須過篩，以保證入罐固化劑粒徑最大不超過0,5cm，無紙屑石塊等雜物。
⑥噴粉開始時，應將電子秤顯示屏置零，使噴粉過程在電子計量顯示下進行。噴粉時，記錄人員應隨時觀察電子秤的變化顯示，以保證各段噴粉均勻。
6.施工組織
通常一台粉噴樁裝置要組建乙個施工班組，每班組由9～11人組成，具體分工見表二所列。
操作人員分工表二
㈣質量控制及檢測
1.質量控制
粉噴樁施工應根據成樁試驗確定的技術引數進行，操作人員應隨時記錄壓力、粉噴量、鑽進速度、提公升速度等有關引數的變化。並應滿足下列要求：
⑴嚴格控制噴粉標高和停粉標高，不得中斷噴粉，確保樁體長度；嚴禁在尚未噴粉的情況下進行鑽桿提公升作業。
⑵樁身根據設計要求在地面以下1/2～1/3樁長並不小於5m的範圍內必須進行重複攪拌，使固化料與地基土均勻拌和；施工中發現噴粉量不足，應整樁復打，復打的噴粉量應不小於設計用量。如遇停電、機械故障等原因，噴粉中斷時，必須復打，復打時重疊段應大1m。
⑶施工機具裝置的粉體傳送器必須配置粉料計量裝置，並記錄水泥的瞬時噴入量。嚴禁無粉料計量裝置的粉體傳送器投入使用；貯灰罐容量應不小於一根樁的用灰量加50kg；當貯量不足時，不得對下一根樁開始施工；鑽頭直徑的磨損量不得大於lcm。
⑷應控制重複攪拌時的提公升和下沉速度，以保證加固深度範圍內每一深度均得到充分攪拌。
⑸粉噴樁施工允許偏差應符合表三的規定。
粉噴樁施工允許偏差表三
2.質量保證措施
⑴開工前及時進行土樣試驗、加固料試驗和水泥土比例試驗，確定每公尺的噴灰量，做1～5根工藝性試驗樁，以掌握該施工場所的各種制樁技術引數，如含灰量、鑽進速度、鑽桿提公升速度等，試驗結果經監理工程師批准後作為工程樁的施工依據，並及時向施工人員進行技術交底。
⑵施工中根據工程要求召開質量專題會議，不得使用不合格的施工機具及不合格或失效的水泥。
⑶控制鑽頭下沉和提公升速度，保證加固範圍內每一深度都得到充分攪拌，嚴格按要求進行復拌。
⑷隨時檢查施工記錄，對照施工工藝對每根樁進行質量評定，不合格的樁根據具體情況採取補救措施。
⑸選取一定數量的樁體開挖，檢查樁體外觀質量、搭接質量和整體性。
3.粉噴樁現場質量檢測
檢測粉噴樁質量所用的方法與檢測其它樁一樣，可以採用多種手段進行。因粉噴樁樁體強度相對混凝土樁來說比較低，且主要利用群樁作用來提高復合地基承載力，故一般不做破壞性試驗。
現場檢測具有直觀、工效高、代表性強、避免取樣運送過程的擾動等優點。但每一種方法都有一定的侷限性，因此進行粉噴樁檢測時，應盡量採用多種方法綜合評價，並應輔以一定的室內試驗。
現場檢測的任務是要對所有樁的質量及地基加固作出評價，主要是確定合格樁和不合格樁的數量。不合格樁包括樁長不夠、斷樁、縮頸、直徑達不到設計要求、樁體成形差、強度低、偏位太大等。在地基加固方面主要是測出復合地基承載力值、單樁承載力、復合地基的變形模量等。
針對粉噴樁的需要，施工完成後的全面檢查有下列幾種方法：
⑴測量放線檢查
全部樁完成後進行基槽開挖，一般基槽開挖後，樁頂都會露出1m的長度，按設計樁長截掉樁頂多餘部分，再用經緯儀和水準儀進行測量。經過測量檢查可以了解樁的偏位、樁頂標高、開挖標高等情況。
⑵人工直接觀察
基槽開挖後，組織人力對現場直接進行檢查，可以了解樁的成形、樁徑、缺樁、樁頂強度、樁頂質量、樁位偏離等情況。在這些檢查專案中，除樁頂強度外，其餘均用視力檢查確定；樁頂強度除觀察其攪拌均勻程度進行分析外，還可以採用簡易檢測法，即用一根長度2m、直徑16mm的平頭鋼筋，豎直立於樁頂，如用人力能壓人樁體locm(28d齡期)，表明施工質量有問題。
⑶樁身取樣強度檢驗
制樁後7d內可用輕便觸探器對樁進行一般性檢查。由於輕便觸探器的檢查結果只能定性而不能定量，因此，經輕便觸探器檢查後，如對某些樁體強度有懷疑時，應對這些樁身取樣，進一步做更精確的檢查，即用鑽機對樁身取芯樣，製成試塊進行無側限抗壓強度試驗，用以測定樁體強度。鑽孔直徑不宜小於108mm，以便保證製成的試塊尺寸不小於50mm×50mm×50mm。
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